Negli ospedali e nelle università di medicina i modelli artificiali hanno sempre rappresentato un supporto indispensabile per i futuri chirurghi. Tuttavia, la loro rigidità e l’aspetto poco realistico hanno reso difficile riprodurre fedelmente le condizioni che si incontrano in sala operatoria. Un limite che potrebbe presto essere superato grazie a una nuova tecnica sviluppata dall’Università del Minnesota Twin Cities, in grado di creare tessuti stampati in 3D che si comportano quasi come quelli umani.
Il segreto di questa innovazione sta nella possibilità di controllare le microstrutture del materiale. Variando forma e dimensione dei motivi interni, i ricercatori sono riusciti a modulare resistenza ed elasticità fino a ottenere caratteristiche meccaniche molto vicine a quelle degli organi reali. A rendere il risultato ancora più convincente è l’introduzione di liquidi simili al sangue, racchiusi in microcapsule che impediscono l’evaporazione e garantiscono una risposta naturale durante il taglio o la pressione.
La validità del metodo non è rimasta solo sulla carta. Un gruppo di chirurghi ha testato questi modelli e li ha valutati migliori dei tradizionali strumenti di addestramento, soprattutto per quanto riguarda il feedback tattile e la reazione al bisturi. Per i giovani medici significa poter esercitarsi su strutture che rispondono in modo realistico, riducendo il divario tra simulazione e pratica clinica e aumentando quindi la sicurezza dei pazienti.
Oltre alla sperimentazione con la stampa 3D, c’è anche lo sviluppo di una formula matematica che permette di prevedere il comportamento del tessuto sotto stress. In questo modo diventa possibile adattare i modelli a scenari chirurgici complessi e personalizzati. Come ha spiegato Adarsh Somayaji, primo autore dello studio e dottorato in ingegneria meccanica, la tecnologia apre la strada a “scenari di addestramento a bassa scala ma ad alta complessità”, ideali per operazioni delicate.
Il prossimo passo sarà ampliare la gamma di organi riproducibili, includendo non solo diverse forme, ma anche funzioni specifiche. I ricercatori stanno inoltre valutando l’integrazione di materiali in grado di reagire a strumenti avanzati come l’elettrocauterio, che utilizza il calore per rimuovere piccole masse di tessuto.
Il progetto, frutto della collaborazione tra diversi dipartimenti e laboratori, ha ricevuto finanziamenti dal Dipartimento della Difesa statunitense e dal programma MnDRIVE dedicato a robotica e manifattura avanzata. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Science Advances e viene considerata una tappa fondamentale verso la creazione di modelli chirurgici che non siano solo copie visive, ma repliche funzionali del corpo umano.
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